KR102036030B1 - Aerosol generating device with improved temperature distribution - Google Patents

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필립모리스 프로덕츠 에스.에이.
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Abstract

에어로졸-형성 기질을 수용하고, 기질 내에 위치하는 내부 히터와 기질의 외부에 위치하는 외부 히터 모두를 사용하여 에어로졸-형성 기질을 가열하도록 구성된 에어로-졸 발생 장치를 제공한다. 내부 및 외부 히터를 모두 사용하면 내부 또는 외부 히터 중 하나를 사용할 때 요구되는 온도보다 낮은 온도에서 각각의 히터의 동작을 허용한다. 외부 히터를 내부 히터보다 낮은 온도에서 동작함으로써, 장치의 외부 온도를 수용 가능한 낮은 레벨로 유지하는 한편, 기질은 비교적 균등한 온도 분포를 가지도록 가열될 수 있다. An aerosol-generating device is provided that receives an aerosol-forming substrate and is configured to heat the aerosol-forming substrate using both an internal heater located within the substrate and an external heater located outside of the substrate. The use of both internal and external heaters allows the operation of each heater at temperatures below those required when using either internal or external heaters. By operating the external heater at a lower temperature than the internal heater, the substrate can be heated to have a relatively even temperature distribution, while maintaining the external temperature of the device at an acceptable low level.

Description

개선된 온도 분포를 가진 에어로졸 발생 장치{AEROSOL GENERATING DEVICE WITH IMPROVED TEMPERATURE DISTRIBUTION}Aerosol-generating device with improved temperature distribution {AEROSOL GENERATING DEVICE WITH IMPROVED TEMPERATURE DISTRIBUTION}

본 명세서는 가열된 에어로졸-발생 장치에 관한 것이고 특히 에어로졸-발생 장치 내에 에어로졸-형성 기질(substrate)을 가열하기 위한 가열 장치 및 방법에 관한 것이다.This disclosure relates to heated aerosol-generating devices and in particular to heating devices and methods for heating an aerosol-forming substrate in an aerosol-generating device.

에어로졸을 생성하기 위하여 에어로졸- 형성 기질이 가열되는 에어로졸- 발생 장치는 당 업계에 공지되어 있다. 주어진 에어로졸- 형성 기질에는 가열될 수 있는 허용 가능한 온도 범위가 있다. 최대 온도를 초과하면, 바람직하지 않은 연소 또는 열분해가 발생할 수 있으므로 최대 온도를 초과하지 않는 것이 중요하다. 그러나, 최저 온도 이하에서는 원하는 에어로졸을 형성하지 않을 것이다. 기질은 기질의 내부 또는 기질의 외부에 위치하는 히터를 사용하여 가열될 수 있다. 내부 히터의 사용은 열이 외부 히터 보다 열 손실이 적게 기질에 효율적으로 제공된다는 장점을 갖는다. 그러나 내부 히터를 사용할 때의 한 가지 문제는 기질 전체에 균등하게 열을 제공하여 최적 온도 범위 내로 전체 기질을 가열하는 것이 어렵다는 것이다.Aerosol-generating devices in which an aerosol-forming substrate is heated to produce aerosols are known in the art. A given aerosol-forming substrate has an acceptable temperature range that can be heated. If the maximum temperature is exceeded, it is important not to exceed the maximum temperature as undesirable combustion or pyrolysis may occur. However, below the lowest temperature it will not form the desired aerosol. The substrate may be heated using a heater located inside or outside the substrate. The use of an internal heater has the advantage that heat is efficiently provided to the substrate with less heat loss than an external heater. One problem with using internal heaters, however, is that it is difficult to heat the entire substrate within the optimum temperature range by providing heat evenly throughout the substrate.

이는 균등한 온도 분포를 갖도록 또는 적어도 기질 모두가 바람직한 온도 범위 내의 온도를 갖도록 에어로졸-형성 기질을 가열하는 것이 바람직하다.It is desirable to heat the aerosol-forming substrate to have an even temperature distribution or at least all of the substrates have a temperature within the desired temperature range.

본 발명은 에어로졸- 형성 기질을 수용하도록 구성되고 기질 내에 위치한 내부 히터와 기질 외부에 위치한 외부 히터 모두를 사용하여 에어로졸-형성 기질을 가열하도록 구성된 에어로-졸 발생 장치에 관한 것이다. 내부와 외부 히터 모두를 사용하면 내부 또는 외부 히터 단독으로 사용할 때 요구되는 것보다 낮은 온도에서 각 히터가 동작하도록 허용한다. 내부 히터보다 더 낮은 온도에서 외부 히터를 동작함으로써, 장치의 외부 온도를 수용할 수 있는 낮은 레벨에 유지하는 한편, 비교적 균등한 온도 분포를 가지도록 가열될 수 있다. 예를 들어, 히터에 높은 온도가 필요한 경우, 위험 또는 불편한 핫스팟(hot spot)이 에어로졸 발생- 장치 작동 중에 발생할 수 있기 때문에, 이것은 손에 쥐는(handheld) 장치에는 중요한 문제이다.The present invention relates to an aerosol-generating device configured to receive an aerosol-forming substrate and configured to heat the aerosol-forming substrate using both an internal heater located within the substrate and an external heater located outside the substrate. The use of both internal and external heaters allows each heater to operate at temperatures below those required when using internal or external heaters alone. By operating the external heater at a lower temperature than the internal heater, it can be heated to have a relatively even temperature distribution, while maintaining a low level that can accommodate the external temperature of the device. For example, if the heater requires a high temperature, this is an important issue for handheld devices, since dangerous or uncomfortable hot spots can occur during aerosol generation—device operation.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 기질의 내부 또는 기질의 외부에 위치하는 히터를 사용하여 가열될 수 있으며, 내부 히터의 사용은 열이 외부 히터보다 열 손실이 적게 기질에 효율적으로 제공되는 에어로졸-형성 기질(substrate)을 가열하기 위한 가열 장치 및 방법을 제공하는데 있다. The problem to be solved by the present invention can be heated using a heater located inside or outside the substrate, the use of the internal heater is aerosol-forming that the heat is more efficiently provided to the substrate less heat loss than the external heater To provide a heating apparatus and method for heating a substrate.

본 발명이 해결하고자 하는 또 다른 과제는 내부와 외부 히터 모두를 사용하면 내부 또는 외부 히터 단독으로 사용할 때 요구되는 것보다 낮은 온도에서 각 히터가 동작하도록 허용되며, 내부 히터보다 더 낮은 온도에서 외부 히터를 동작함으로써, 장치의 외부 온도를 수용할 수 있는 에어로졸-형성 기질(substrate)을 가열하기 위한 가열 장치 및 방법을 제공하는데 있다. Another problem to be solved by the present invention is that the use of both internal and external heaters allows each heater to operate at a lower temperature than required when using internal or external heaters alone, and external heaters at lower temperatures than internal heaters. To provide a heating apparatus and method for heating an aerosol-forming substrate that can accommodate the external temperature of the apparatus.

본 발명 과제의 해결 수단은 에어로-졸 발생 장치에 있어서, 에어로졸-형성 기질을 수용하도록 구성된 기질 수용 캐비티와, 기질 수용 캐비티 내에 위치한 내부 히터와, 기질 수용 캐비티의 주위(perimeter)에 위치한 외부 히터 및 내부 히터 또는 외부 히터 또는 내부 및 외부 히터 모두에 전원 공급을 제어하도록 구성된 콘트롤러로 구성되어, 외부 히터가 내부 히터보다 낮은 온도를 가지도록 구성된 에어로-졸 발생 장치를 제공하는데 있다. SUMMARY OF THE INVENTION The present invention provides an aerosol-solving apparatus comprising: a substrate receiving cavity configured to receive an aerosol-forming substrate, an internal heater located within the substrate receiving cavity, an external heater located at a perimeter of the substrate receiving cavity; An internal heater or an external heater or a controller configured to control the power supply to both the internal and external heaters, wherein the external heater is configured to have a lower temperature than the internal heater.

본 발명의 또 다른 과제의 해결 수단은 에어로졸-형성 기질을 가열하는 방법에 있어서, 에어로졸-형성 기질의 내부 영역과 접촉할 수 있는 제1 히터를 제공하는 단계와, 기질의 외부 표면과 접촉할 수 있는 제2 히터를 제공하는 단계 및 제1 히터 및 제2 히터의 온도를 제어하도록 구성된 콘트롤러를 제공하는 단계를 구비하여, 제2 히터는 제1 히터의 온도보다 낮음을 특징으로 하는 에어로졸-형성 기질을 가열하는 방법을 제공하는데 있다.In another aspect of the present invention, there is provided a method of heating an aerosol-forming substrate, the method comprising: providing a first heater capable of contacting an inner region of the aerosol-forming substrate; Providing a second heater that is present and providing a controller configured to control the temperature of the first heater and the second heater, wherein the second heater is lower than the temperature of the first heater. To provide a method for heating.

본 발명은 기질의 내부 또는 기질의 외부에 위치하는 히터를 사용하여 가열될 수 있으며, 내부 히터의 사용은 열이 외부 히터보다 열 손실이 적게 기질에 효율적으로 제공할 수 있는 유리한 효과가 있다. The present invention can be heated using a heater located inside or outside the substrate, and the use of the internal heater has the beneficial effect that heat can be efficiently provided to the substrate with less heat loss than the external heater.

또한 본 발명은 내부와 외부 히터 모두를 사용하면 내부 또는 외부 히터 단독으로 사용할 때 요구되는 것보다 낮은 온도에서 각 히터가 동작하도록 허용되며, 내부 히터보다 더 낮은 온도에서 외부 히터를 동작함으로써, 장치의 외부 온도를 수용할 수 있는 유리한 효과가 있다. The invention also allows the use of both internal and external heaters to allow each heater to operate at a lower temperature than required when using internal or external heaters alone, and by operating the external heater at a lower temperature than the internal heater, There is an advantageous effect of accommodating the external temperature.

명세서는 첨부된 도면을 참조하여 단지 예로서, 더 기술될 것이다.
도 1은 일 실시 예에 따른 에어로-졸 발생 장치의 기본 요소를 도시하는 개략도이다;
도 2는 일 실시 예에 따른 히터 장치의 개략적인 종단면도이다;도 3a는 도 2의 내부 히터 소자를 나타낸다;
도 3b는 도 2의 내부 및 외부 히터 소자를 보여준다;
도 3c는 지지 구조물을 포함한 도 3b의 장치를 보여준다;
도 4는 도 1에 도시된 형태의 장치에 사용하기 위한 기질 추출기를 도시한다;
도 5는 도 4에 도시된 바와 같이 추출기가 삽입된 도 2의 장치의 개략적인 방사상 단면도이다 ; 및
도 6은 또 다른 실시 예 에 따른 외부 히터 요소는 기질 추출기의 부분인 히터 장치의 개략적 종단면도이다.The specification will be further described, by way of example only, with reference to the accompanying drawings.
1 is a schematic diagram showing the basic elements of an aero-sol generating device according to one embodiment;
FIG. 2 is a schematic longitudinal sectional view of a heater device according to one embodiment; FIG. 3A shows the internal heater element of FIG. 2;
3b shows the internal and external heater elements of FIG. 2;
3c shows the apparatus of FIG. 3b including a support structure;
4 shows a substrate extractor for use in an apparatus of the type shown in FIG. 1;
5 is a schematic radial cross-sectional view of the device of FIG. 2 with an extractor inserted as shown in FIG. 4; And
6 is a schematic longitudinal cross-sectional view of a heater arrangement wherein the external heater element is part of a substrate extractor according to another embodiment.

본 발명을 실시하기 위한 구체적인 내용에 대하여 살펴본다.It looks at the specific content for practicing the present invention.

일 실시 예에서, 에어로졸- 발생 장치는: 에어로졸-형성 기질을 수용하도록 구성된 기질을 수용하는 캐비티(=공동, cavity); 기질을 수용하는 캐비티 내에 위치한 내부 히터 ; 기질을 수용하는 캐비티 주위(perimeter)에 위치하는 외부 히터 ; 내부 히터 또는 외부 히터, 또는 내부 히터와 외부 히터 모두에 전력공급을 제어하도록 구성된 제어기를 포함하며, 그래서 외부 히터는 내부 히터보다 낮은 온도를 갖는다. 사용 시, 외부 히터는 온도 에어로졸-형성 기질의 온도보다 낮지만, 주위 온도보다 높은 온도를 가질 수 있다.In one embodiment, the aerosol-generating device comprises: a cavity (= cavity) containing a substrate configured to receive an aerosol-forming substrate; An internal heater located within the cavity containing the substrate; An external heater located around the cavity containing the substrate; An internal heater or an external heater, or a controller configured to control power supply to both the internal heater and the external heater, so that the external heater has a lower temperature than the internal heater. In use, the external heater may have a temperature lower than the temperature of the temperature aerosol-forming substrate, but higher than the ambient temperature.

본원에서 사용된 '에어로-졸 발생 장치는' 에어로졸을 생성하기 위해 에어로졸-형성 기질과 상호 작용하는 장치에 관한 것이다. 에어로졸-형성 기질은, 예를 들어, 흡연 물품의 부품으로 에어로졸 생성 물품의 일부가 될 수 있다. 에어로졸-발생 장치는 사용자의 입을 통해서 사용자의 폐 속으로 직접 흡입되는 에어로졸을 생성하기 위한 에어로졸 생성 물품의 에어로졸-형성 기질과 상호 작용하는 흡연 장치일 수 있다. 에어로졸 생성 장치는 홀더(holder)일 수 있다.As used herein, an 'aero-sol generating device' relates to a device that interacts with an aerosol-forming substrate to produce an aerosol. The aerosol-forming substrate can be part of an aerosol generating article, for example, as part of a smoking article. An aerosol-generating device may be a smoking device that interacts with an aerosol-forming substrate of an aerosol-generating article to produce an aerosol that is directly inhaled into the user's lungs through the user's mouth. The aerosol generating device may be a holder.

본원에서 사용된 용어 '에어로졸-형성 기질'은 에어로졸을 형성 할 수 있는 휘발성 화합물을 방출할 수 있는 기질에 관한 것이다. 그러한 휘발성 화합물은 에어로졸-형성 기질을 가열함으로써 방출할 수 있다. 에어로졸-형성 기질은 에어로졸 발생 물품 또는 흡연 물품의 일부가 될 수 있다.The term 'aerosol-forming substrate' as used herein relates to a substrate capable of releasing volatile compounds capable of forming aerosols. Such volatile compounds can be released by heating the aerosol-forming substrate. The aerosol-forming substrate can be part of an aerosol-generating article or smoking article.

본원에서 사용된 용어 '에어로졸 발생 물품' 및 '흡연 물품'은 에어로졸을 형성할 수 있는 휘발성 화합물을 방출할 수 있는 에어로졸-형성 기질을 포함하는 물품을 일컫는다. 예를 들어, 에어로졸-발생 물품은 사용자의 입을 통해 사용자의 폐로 직접 흡입되는 에어로졸을 생성하는 흡연 물품일 수 있다. 에어로졸 발생 물품은 일회용일 수 있다. 용어 '흡연 물품'은 일반적으로 이하에 사용된다. 흡연 물품은 담배 스틱일 수 있고 또는 담배 스틱을 포함할 수도 있다.As used herein, the terms aerosol-generating article and smoking article refer to articles comprising an aerosol-forming substrate capable of releasing volatile compounds capable of forming aerosols. For example, an aerosol-generating article may be a smoking article that produces an aerosol that is directly inhaled through the user's mouth into the user's lungs. The aerosol-generating article may be disposable. The term 'smoking article' is generally used below. The smoking article may be a tobacco stick or may include a tobacco stick.

외부 히터는 내부 히터와 함께 캐비티 주위(perimeter)에 실질적으로 균등한 온도 분포를 제공하도록 형상화되고 제어될 수 있다. 실질적으로 균등한 온도 분포는, 공지된 다양한 방법, 예를 들면, 적외선 카메라 프로파일 또는 서모커플(thermocouple)에 의해 결정될 수 있다. 온도 분포를 결정하는 다른 방법은 이 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게는 명백할 것이다. 외부 히터에 대한 가장 유리한 형상은 내부 히터의 형상뿐만 아니라 에어로졸-형성 기질의 형상에 달려있다. 예를 들어, 외부 히터는 에어로졸-형성 기질의 인접한 그러한 부분들이 내부 히터로부터 가장 멀리 떨어지거나 또는 가장 적은 열을 수용하는 형상으로 만들어지고 위치된다. 특히 내부 히터가 기질 수용 캐비티 내에 대칭으로 또는 중심에 배치될 때, 외부 히터는 유리하게 기질 수용 캐비티 주변에 실질적으로 대칭으로 배치될 수 있다. 외부 히터는 하나 이상의 히팅 요소를 포함할 수 있다. 용어 “외부 히팅 요소”는 에어로졸-형성 기질을 적어도 부분적으로 둘러싸는 외부 히팅 요소를 말한다.The external heater can be shaped and controlled with the internal heater to provide a substantially even temperature distribution around the cavity. The substantially uniform temperature distribution can be determined by a variety of known methods, for example by infrared camera profiles or thermocouples. Other methods of determining the temperature distribution will be apparent to those of ordinary skill in the art. The most advantageous shape for the external heater depends on the shape of the aerosol-forming substrate as well as the shape of the internal heater. For example, the external heater is made and positioned in such a shape that adjacent such portions of the aerosol-forming substrate are furthest away from or receive the least heat from the internal heater. In particular, when the inner heater is disposed symmetrically or centered in the substrate receiving cavity, the outer heater can advantageously be arranged substantially symmetrically around the substrate receiving cavity. The external heater may include one or more heating elements. The term “external heating element” refers to an external heating element that at least partially surrounds the aerosol-forming substrate.

내부 히터는 흡연 물품이 캐비티 내에 수용될 때, 흡연 물품의 에어로졸-형성 기질 속으로 적어도 부분적으로 삽입하기 위하여 블레이드(blade) 형상의 내부 히팅 소자(element)를 포함한다. “내부 히팅 소자"는 에어로졸-형성 기질 속으로 삽입하기에 적합한 히팅 소자이다. The internal heater includes a blade shaped internal heating element for at least partially inserting into the aerosol-forming substrate of the smoking article when the smoking article is received in the cavity. An “internal heating element” is a heating element suitable for insertion into an aerosol-forming substrate.

외부 히터는 각각 캐비티 주위에 부분적으로 확장되는 두 개의 히팅 소자를 포함할 수 있다. The external heater may include two heating elements, each partially extending around the cavity.

콘트롤러는 전원과 외부 및 내부 히터 중 하나 또는 둘과 연결 배열된 전자 회로 형태를 취할 수 있다. 전자 회로는 독립적으로 제어 가능하도록 내부 또는 외부 히터에 대하여 제공되고 또는 내부 또는 외부의 부품을 형성하여, 독립적으로 제어 가능하도록 별도의 히팅 소자에 대하여 제공할 수 있다. 전자 회로는 프로그래밍이 가능하다.The controller may take the form of an electronic circuit arranged in connection with a power source and one or both of external and internal heaters. The electronic circuit may be provided with respect to an internal or external heater to be independently controllable, or may form an internal or external component to provide a separate heating element to be independently controllable. Electronic circuits are programmable.

콘트롤러는 100 와 200 ℃사이의 온도를 가지도록 외부 히터를 제어하게 구성할 수 있다. 콘트롤러는 320 와 420 ℃사이의 온도를 가지도록 내부 히터를 제어하게 구성할 수 있다. 하나의 실시 예에서, 콘트롤러는 표면 영역 전체에 대략 375 ℃이고 최대 국부 온도가 420 ℃인 평균 온도를 가지도록 내부 히터를 구성할 것이다. The controller can be configured to control the external heater to have a temperature between 100 and 200 ° C. The controller can be configured to control the internal heater to have a temperature between 320 and 420 ° C. In one embodiment, the controller will configure the internal heater to have an average temperature of approximately 375 ° C. and a maximum local temperature of 420 ° C. throughout the surface area.

에어로졸 발생장치는 내부 및 외부 히터를 포함하는 하우징을 더 포함할 수 있다. 하우징은 사용자가 손에 쥐거나 지닐 수 있도록 설계할 수 있다.The aerosol generating device may further include a housing including internal and external heaters. The housing can be designed to be held or held by the user.

외부 히터는 공기 갭 또는 절연 층에 의해 상기 하우징으로부터 이격될 수 있다. 특히, 지지 구조물은 외부 히터 주위에 제공될 수 있고, 지지 구조물은 하나 이상의 리브(rib) 또는 돌출부(projection)을 구비한 내부 표면을 포함하며, 리브 또는 돌출부는 외부 히터와 접촉한다. 지지 구조물은 하우징 내에 수용될 수 있거나 또는 하우징의 일부를 형성할 수 있다. 리브 또는 돌출부 상에 외부 히터를 지지함으로써, 외부 히터로부터 지지 구조물까지 및 하우징까지의 열전도는 상대적으로 적다. 외부 히터는 캐비티의 내부 표면에 형성하거나 또는 내부 표면 상에 위치할 수 있으며, 사용 시, 외부 히터는 에어로졸-형성 기질 또는 외부 포장재 또는 에어로졸-형성 기질의 케이싱과 접촉한다. 외부 히터는 전도에 의해 직접 에어로졸-형성 기질을 가열 할 수 있다. The external heater can be spaced apart from the housing by an air gap or insulation layer. In particular, the support structure can be provided around an external heater, the support structure comprising an inner surface with one or more ribs or projections, wherein the ribs or protrusions are in contact with the external heater. The support structure may be contained within or form part of the housing. By supporting the external heater on the ribs or protrusions, the heat conduction from the external heater to the support structure and to the housing is relatively low. The external heater may be formed on or located on the inner surface of the cavity, and in use, the external heater contacts the aerosol-forming substrate or the casing of the outer packaging or aerosol-forming substrate. An external heater can heat the aerosol-forming substrate directly by conduction.

에어로졸-형성 기질을 수용하기 위한 캐비티에 대하여 참조했지만, 이제 에어로졸-형성 기질은 에어로졸-형성 기질을 포함할 뿐만 아니라 필터와 전송 부분 같은 다른 요소를 포함하는 봉(rod)을 구비한 흡연 물품을 포함하는 요소가 될 수 있음을 본 발명의 기술 분야의 당업자에게는 명백할 것이다. 외부 히터는 하우징, 외부 히터 설계, 및 흡연 물품의 변형을 통해서 기질의 히팅을 허용하는 그러한 방식으로 하우징에 제공될 수 있음이 본 발명 기술 분야의 당업자에게는 명백할 것이다. 지지 구조물은 메쉬(mesh)를 포함하거나 낮은 열 질량을 제공하기 위해 복수의 구멍을 포함 할 수 있다. While reference has been made to the cavity for receiving an aerosol-forming substrate, the aerosol-forming substrate now includes a smoking article having a rod that includes the aerosol-forming substrate as well as other elements such as a filter and a transfer portion. It will be apparent to those skilled in the art that the present invention may be an element of It will be apparent to those skilled in the art that the external heater may be provided in the housing in such a manner that allows heating of the substrate through the housing, external heater design, and deformation of the smoking article. The support structure may include a mesh or may include a plurality of holes to provide low thermal mass.

외부 히터는 장치의 하우징에 대하여 움직일 수 있도록 슬리브 상에 제공될 수 있다. 에어로졸-형성 기질은 슬리브에 수용될 수 있다. 슬리브는 장치에 및 장치로부터 에어로졸-형성 기질의 삽입 및 추출을 돕도록 사용될 수 있다. 슬리브는 기질 수용을 위하여 제1 위치와 제2 위치 사이에 슬라이딩할 수 있는 슬라이딩 리셉터클(receptacle, 용기)을 포함할 수 있다. 슬라이딩 리셉터클의 제1 위치는 내부 및 외부 히터가 에어로졸을 형성하기 위하여 에어로졸-형성 기질을 가열할 수 있는 동작 위치이다. 슬리브는 슬리브가 제1 위치에 있을 때 외부 히터에 전원을 연결하기 위한 전기 접촉을 포함할 수 있다.An external heater may be provided on the sleeve to move relative to the housing of the device. The aerosol-forming substrate may be received in the sleeve. The sleeve can be used to assist in the insertion and extraction of the aerosol-forming substrate into and from the device. The sleeve can include a sliding receptacle (a container) that can slide between the first and second positions for receiving the substrate. The first position of the sliding receptacle is an operating position in which internal and external heaters can heat the aerosol-forming substrate to form an aerosol. The sleeve may include an electrical contact for connecting power to the external heater when the sleeve is in the first position.

에어로졸 생성 장치는 또 공기 주입구를 더 포함할 수 있다. 에어로졸 생성 장치는 또한 공기 배출구를 더 포함 할 수 있다. 에어로졸 생성 장치는 원하는 특성을 가지는 에어로졸 형성을 허용할 수 있도록 응축 챔버를 더 포함 할 수 있다.The aerosol generating device may further include an air inlet. The aerosol generating device may also further include an air outlet. The aerosol generating device may further comprise a condensation chamber to allow for aerosol formation having desired characteristics.

에어로졸 생성 장치는 전기적으로 가열된 흡연 시스템일 수 있고 내부 및 외부 전기 히터를 포함할 수 있다. The aerosol generating device may be an electrically heated smoking system and may include internal and external electric heaters.

전기 히터 요소는 전기적으로 저항 물질을 포함할 수 있다. 적당한 전기적인 저항 물질은 다음을 포함하나 그에 제한되지 않는다: 예를 들어, 도핑된 세라믹 같은 반도체, 전기적으로 "전도성(conductive)의" 세라믹(예를 들어, 이황화 몰리브덴), 카본, 그라파이트, 금속, 금속 합금 및 세라믹 및 금속 물질로 만들어진 혼합물질. 그러한 혼합물질은 도핑된 또는 도핑되지 않은 세라믹을 포함할 수 있다. 적당히 도핑된 세라믹의 예는 도핑된 실리콘 카바이트를 포함한다. 적합한 금속은, 예를 들어, 티타늄, 지리코늄, 탄탈늄 및 백금 그룹의 금속을 포함한다. 적당한 금속합금의 예는 스테인레스 스틸, 콘스탄탄, 니켈-, 코발트-, 크롬-, 알루미늄-, 티탄늄-, 지리코늄-, 하프늄-, 니오브-, 몰리브덴-, 탄탈-, 텅스텐-, 주석-, 갈륨-,망간, 금- 및 철-함유 합금, 및 니켈 기반의 슈퍼 합금, 철, 코발트, 스테인리스 스틸, Timetal 및 철-망간-알루미늄기반의 합금 등. 혼합물질에서, 전기 저항성 재료는 선택적으로 절연 재료로 임베디드(embeded), 캡슐화 또는 코팅될 수 있거나 에너지 전달의 동력학 및 요구되는 외부의 물리화학적 특성에 따라 또는 그 역으로 될 수 있다. 선택적으로 전기 히터는 하나 이상의 적외선 히팅 소자, 광 소스, 또는 유도 히팅 소자를 포함할 수 있다.The electric heater element may comprise an electrically resistive material. Suitable electrical resistive materials include, but are not limited to, for example, semiconductors such as doped ceramics, electrically "conductive" ceramics (eg, molybdenum disulfide), carbon, graphite, metals, Metal alloys and mixtures made of ceramics and metal materials. Such mixtures may include doped or undoped ceramics. Examples of suitably doped ceramics include doped silicon carbide. Suitable metals include, for example, metals of titanium, zirconium, tantalum and platinum groups. Examples of suitable metal alloys are stainless steel, constantan, nickel-, cobalt-, chromium-, aluminum-, titanium-, zirconium-, hafnium-, niobium-, molybdenum-, tantalum-, tungsten-, tin-, Gallium-, manganese, gold- and iron-containing alloys, and nickel-based super alloys, iron, cobalt, stainless steel, timetal and iron-manganese-aluminum-based alloys, and the like. In the mixture, the electrically resistive material can optionally be embedded, encapsulated or coated with an insulating material or can be vice versa depending on the kinetics of energy transfer and the external physical and chemical properties required. Optionally, the electric heater may include one or more infrared heating elements, light sources, or induction heating elements.

내부 히터는 임의의 적당한 형상을 취할 수 있다. 예를 들어, 내부 히터는 히팅 블래이드(blade) 형태를 취할 수 있다. 선택적으로, 내부 히터는 다른 전기- 전도성 부분, 또는 전기 저항 금속 튜브를 가진 케이싱 또는 기질의 형상을 취할 수 있다. 선택적으로, 내부 히터는 에어로졸-형성 기질의 중심을 통과하는 하나 이상의 히팅 바늘 또는 봉(rod)일 수 있다. 다른 선택사항(alternatives)들은 히팅 와이어 또는 필라멘트, 예를 들어, Ni-Cr(니켈-크롬), 백금, 금, 은, 텅스텐 또는 합금 와이어 또는 히팅 플레이트를 포함한다. 선택적으로, 내부 히팅 요소는 강성 캐리어 물질 상에 또는 내부에 증착될 수 있다. 이러한 일 실시 예에서, 전기 저항성 히터는 온도와 저항 사이의 정의된 관계를 갖는 금속을 사용하여 형성될 수 있다. 이러한 예시적인 장치에서, 금속은 세라믹 물질 같은 적절한 절연 물질에 트랙으로 형성되고, 그런 다음, 유리와 같은 다른 절연성 물질로 끼워(sandwiched) 형성할 수 있다. 이러한 방식으로 형성된 히터는 작동 중에 히터의 가열과 히터의 온도 모니터링 모두에 사용될 수 있다.The internal heater can take any suitable shape. For example, the internal heater may take the form of a heating blade. Optionally, the internal heater can take the form of a casing or substrate with other electrically-conductive portions, or electrically resistive metal tubes. Optionally, the internal heater may be one or more heating needles or rods that pass through the center of the aerosol-forming substrate. Other alternatives include heating wires or filaments such as Ni-Cr (nickel-chromium), platinum, gold, silver, tungsten or alloy wires or heating plates. Optionally, internal heating elements can be deposited on or in the rigid carrier material. In one such embodiment, an electrically resistive heater may be formed using a metal having a defined relationship between temperature and resistance. In this exemplary device, the metal can be formed into tracks in a suitable insulating material, such as a ceramic material, and then sandwiched with another insulating material, such as glass. The heater formed in this way can be used for both heating the heater and monitoring the temperature of the heater during operation.

외부 히터는 임의의 적당한 형태를 취할 수 있다. 예를 들어, 외부 히터는 폴리아미드와 같은 절연체(dielectric) 기질 상에 하나 이상의 유연한(flexible) 히팅 호일의 형태를 취할 수 있다. 유연한 히팅 호일은 기질 수용 캐비티의 주변 길이(perimeter)에 맞게 형상화될 수 있다. 선택적으로, 외부 히터는 금속 그리드 또는 그리드, 플렉시블 인쇄 회로 판, 성형된 상호 연결된 장치(MID), 세라믹 히터, 플렉시블 탄소 섬유 형태를 취할 수 있고, 적합한 모양의 기질 상에 플라즈마 증기 증착과 같은 코팅 기술을 사용하여 형성될 수 있다. 외부 히터는 온도와 저항 사이의 정의된 관계를 갖는 금속을 사용하여 형성될 수 있다. 이러한 예시적인 장치에서, 금속은 적절한 절연 재료의 두 층 사이의 트랙으로서 형성될 수 있다. 이와 같은 방법으로 형성된 외부 히터는 동작 중에 가열과 외부 히터의 온도 모니터링 둘 다에 사용할 수 있다. 외부 히터는 유도성 히터일 수 있다.The external heater can take any suitable form. For example, the external heater may take the form of one or more flexible heating foils on an insulating substrate such as polyamide. The flexible heating foil can be shaped to fit the perimeter of the substrate receiving cavity. Optionally, the external heater may take the form of a metal grid or grid, a flexible printed circuit board, a molded interconnect device (MID), a ceramic heater, a flexible carbon fiber, and a coating technique such as plasma vapor deposition on a suitable shaped substrate. It can be formed using. The external heater can be formed using a metal having a defined relationship between temperature and resistance. In this exemplary device, the metal can be formed as a track between two layers of suitable insulating material. The external heater formed in this way can be used for both heating and temperature monitoring of the external heater during operation. The external heater may be an inductive heater.

내부 또는 외부 히터는 열을 흡수 및 저장하고 이어서 시간이 지나면 에어로졸-형성 기질에 열을 방출할 수 있는 물질을 포함한 히트 싱크, 또는 열 저장소를 포함할 수 있다. 히터 싱크는 적합한 금속 또는 세라믹 물질과 같은 임의의 적합한 재료로 형성될 수 있다. 일 실시 예에서, 물질은 높은 열용량(민감한 열 저장 물질)을 갖거나 고온 상 변화(high temperature phase change)와 같은 역과정을 통해서 열을 흡수하고 이어서 방출할 수 있는 물질이다.Internal or external heaters may include heat sinks, or heat reservoirs, that include materials capable of absorbing and storing heat and then releasing heat to the aerosol-forming substrate over time. The heater sink may be formed of any suitable material, such as a suitable metal or ceramic material. In one embodiment, the material is a material having a high heat capacity (sensitive heat storage material) or capable of absorbing and subsequently dissipating heat through a reverse process, such as a high temperature phase change.

적절히 민감한 열 저장 물질은 실리카겔, 알루미나, 카본, 유리 매트, 유리 섬유, 광물, 알루미늄, 은이나 납, 및 종이와 같은 셀룰로오스 물질을 포함한다. 역 상 변화(reversible phase change)를 통해서 열을 방출하는 다른 적합한 물질은 파라핀, 아세트산 나트륨, 나프탈렌, 왁스, 산화 폴리에틸렌, 금속, 금속 염, 공융 염의 혼합물 또는 합금을 포함한다. 히터 싱크 또는 열 저장소는 에어로졸-형성 기질과 직접 접촉하며 기질에 직접 저장된 열을 전송할 수 있도록 배치될 수 있다. 선택적으로, 히트 싱크 또는 열 저장소에 저장된 열은 금속 튜브와 같은 열전도체에 의해 에어로졸-형성 기질에 전송될 수 있다.Appropriately sensitive heat storage materials include cellulosic materials such as silica gel, alumina, carbon, glass mats, glass fibers, minerals, aluminum, silver or lead, and paper. Other suitable materials that release heat through reversible phase change include paraffin, sodium acetate, naphthalene, wax, polyethylene oxide, metals, metal salts, mixtures of eutectic salts or alloys. The heater sink or heat reservoir may be arranged to be in direct contact with the aerosol-forming substrate and to transfer heat stored directly in the substrate. Optionally, heat stored in the heat sink or heat reservoir may be transferred to the aerosol-forming substrate by a thermal conductor such as a metal tube.

내부 및 외부 히터는 유리하게 전도에 의해 에어로졸-형성 기질을 가열한다. 히터는 기질 또는 기질이 증착되는 캐리어와 적어도 부분적으로 접촉될 수 있다. 선택적으로, 내부 또는 외부 히터로부터의 열은 열전도성 요소에 의해 기질에 전도될 수 있다.Internal and external heaters advantageously heat the aerosol-forming substrate by conduction. The heater may be at least partially in contact with the substrate or the carrier on which the substrate is deposited. Optionally, heat from the internal or external heater can be conducted to the substrate by a thermally conductive element.

동작하는 동안, 에어로졸-형성 기질은 완전히 에어로졸-발생 장치 내에 포함될 수 있다. 그 경우, 사용자는 에어로졸-발생 장치의 마우스피스로 퍼프(puff)할 수 있다. 마우스피스는 에어로졸-발생 물품 또는 에어로졸-발생 장치에 의해 생성된 에어로졸을 직접 흡입하기 위해 사용자의 입에 배치된 에어로졸-발생 장치의 일부가 될 수 있다. 에어로졸은 마우스피스를 통해 사용자의 입에 전달된다. 선택적으로, 작동 중에 에어로졸-형성 기질을 포함하는 흡연 물품은 에어로졸 생성 장치 내에 부분적으로 포함될 수 있다. 그 경우, 사용자는 흡연 물품 또는 흡연 물품의 마우스피스로 직접 퍼프할 수 있다.During operation, the aerosol-forming substrate may be completely contained within the aerosol-generating device. In that case, the user may puff with the mouthpiece of the aerosol-generating device. The mouthpiece may be part of an aerosol-generating device disposed in a user's mouth for direct inhalation of the aerosol-generating article or aerosol generated by the aerosol-generating device. The aerosol is delivered to the mouth of the user through the mouthpiece. Optionally, a smoking article comprising an aerosol-forming substrate during operation may be partially included in the aerosol generating device. In that case, the user can puff directly into the smoking article or mouthpiece of the smoking article.

흡연 물품은 형상에서 있어서 실질적으로 원통형일 수 있다. 흡연 물품은 실질적으로 가늘고 기다랗다. 흡연 물품은 길이와 길이에 실질적으로 수직하는 원주(circumference)를 가질 수 있다. 에어로졸-형성 기질은 형상에 있어서 실질적으로 원통형일 수 있다. 에어로졸-형성 기질은 실질적으로 가늘고 기다랗다. 에어로졸-형성 기질은 또한 길이 및 길이에 실질적으로 수직하는 원주를 가질 수 있다.The smoking article may be substantially cylindrical in shape. Smoking articles are substantially thin and long. The smoking article may have a length and a circumference substantially perpendicular to the length. The aerosol-forming substrate may be substantially cylindrical in shape. The aerosol-forming substrate is substantially thin and elongated. The aerosol-forming substrate may also have a length and a circumference substantially perpendicular to the length.

흡연 물품은 약 30 ㎜와 약 100mm 사이의 총 길이를 가질 수 있다. 흡연 물품은 약 5mm와 약 12mm 사이의 외부 직경을 가질 수 있다. 흡연 물품은 필터 플러그를 포함할 수 있다. 필터 플러그는 흡연 물품의 다운스트림(=하류, downstream) 단부에 위치할 수 있다. 필터 플러그는 셀룰로오스 아세테이트 필터 플러그일 수 있다. 필터 플러그는 하나의 실시 예에서 길이가 약 7mm 이지만, 약 5 ㎜ 내지 약 10mm 사이의 길이를 가질 수 있다.The smoking article may have a total length between about 30 mm and about 100 mm. The smoking article may have an outer diameter between about 5 mm and about 12 mm. The smoking article may comprise a filter plug. The filter plug may be located at the downstream end of the smoking article. The filter plug may be a cellulose acetate filter plug. The filter plug is about 7 mm long in one embodiment, but may have a length between about 5 mm and about 10 mm.

일 실시 예에서, 흡연 물품은 약 45 ㎜의 총 길이를 갖는다. 흡연 물품은 약 7.2 mm 의 외부 직경을 가질 수 있다. 또한, 에어로졸-형성 기질은 약 10mm 의 길이를 가질 수 있다. 선택적으로, 에어로졸-형성 기질은 약 12mm 의 길이를 가질 수 있다. 또한, 에어로졸-형성 기질의 직경은 약 5mm 와 약 12mm 사이 일 수 있다. 흡연 물품은 외부 종이 포장지를 포함할 수 있다. 또한, 흡연 물품은 에어로졸-형성 기질 및 필터 플러그 사이의 분리된 곳(= 틈. separation)을 포함할 수 있다. 분리된 곳(틈)은 약 18mm 가 될 수 있지만, 약 5mm 내지 약 25mm 의 범위에 있을 수 있다.In one embodiment, the smoking article has a total length of about 45 mm. The smoking article may have an outer diameter of about 7.2 mm. In addition, the aerosol-forming substrate may have a length of about 10 mm. Optionally, the aerosol-forming substrate may have a length of about 12 mm. In addition, the diameter of the aerosol-forming substrate may be between about 5 mm and about 12 mm. The smoking article may comprise an outer paper wrapper. In addition, the smoking article may comprise a separation between the aerosol-forming substrate and the filter plug. The separation can be about 18 mm, but can range from about 5 mm to about 25 mm.

에어로졸-형성 기질은 고체 에어로졸-형성 기질일 수 있다. 선택적으로, 에어로졸-형성 기질은 고체 및 액체 성분을 모두 포함할 수 있다. 에어로졸-형성 기질은 가열 즉시 기질로부터 방출되는 휘발성 담배 맛 화합물을 함유하는 담배-함유 물질을 포함할 수 있다. 선택적으로, 에어로졸-형성 기질은 비- 담배 물질을 포함할 수 있다. 에어로졸-형성 기질은 에어로졸 포머(former)를 더 포함할 수 있다. 적합한 에어로졸-포머의 예로는 글리세린 및 프로필렌 글리콜이다.The aerosol-forming substrate can be a solid aerosol-forming substrate. Optionally, the aerosol-forming substrate may comprise both solid and liquid components. The aerosol-forming substrate may comprise a tobacco-containing material containing a volatile tobacco taste compound that is released from the substrate upon heating. Optionally, the aerosol-forming substrate may comprise a non-tobacco material. The aerosol-forming substrate may further comprise an aerosol former. Examples of suitable aerosol-formers are glycerin and propylene glycol.

에어로졸-형성 기질이 고체 에어로졸-형성 기질인 경우, 고체 에어로졸-형성 기질은, 예를 들어, 하나 이상의 다음을 포함하는 분말, 과립, 펠렛, 슈레드(shreds), 스파게티(spaghettis), 스트립 또는 씨트이다: 허브 잎, 담배 잎, 담배 엽맥의 조각, 재생된 담배, 균질화된 담배, 압출 담배 및 익스팬디드(expanded) 담배. 고체 에어로졸-형성 기질은 느슨한 형태일 수도 있고, 적당한 용기 또는 카트리지 내에 제공될 수 있다. 선택적으로, 고체 에어로졸-형성 기질은 기질을 가열하는 즉시 방출되는 추가적인 담배 또는 비-담배 휘발성 맛(향) 화합물을 함유할 수 있다. 고체 에어로졸-형성 기질은 또한, 예를 들어, 추가적인 담배 또는 비-담배 휘발성 맛 화합물을 포함하는 캡슐일 수 있고 그러한 캡슐은 고체 에어로졸-형성 기질을 가열하는 동안 용융될 수 있다.본원에서 사용된 균질화된 담배는 미립자 담배를 뭉침으로써 형성된 물질을 말한다. 균질화된 담배는 시트의 형태일 수 있다. 균질화된 담배 물질은 건조 중량 기준으로 5 % 이상의 에어로졸-포머 내용물(content)을 가질 수 있다. 균질화된 담배 물질은 건조 중량을 기준으로 무게로 5 % 내지 30 % 의 에어로졸 포머 내용물을 가질 수 있다. 균질화된 담배의 시트는 담배 잎 박판 및 담배 잎 줄기 중 하나 또는 모두를 갈거나 빻아 얻는 미립자 담배를 뭉쳐서 형성할 수 있다. 선택적으로, 또는 부가적으로, 균질화된 담배 물질의 시트는, 예를 들어, 담배 먼지, 담배 미분(fines) 및 예를 들어, 처리, 취급 및 선적(shipping) 동안 형성된 다른 미립자 담배 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 균질화된 담배 물질의 시트는 담배 고유의 고착제(binder), 즉 내인성 답배 고착제, 하나 이상의 외부의 고착제, 즉 외인성 담배 고착제 또는 미립자 담배를 뭉치는 것을 돕기 위하여 그것들을 조합한 하나 이상의 고착제(binder)를 포함할 수 있다; 선택적으로, 또는 부가적으로, 균질화된 담배 물질의 시트는 담배 및 비-담배 섬유, 에어로졸 포머, 습윤제, 가소제, 향미제, 충전제, 수성 및 비-수성 용매 및 이들의 조합을 포함하는 다른 첨가제를 포함할 수 있다.If the aerosol-forming substrate is a solid aerosol-forming substrate, the solid aerosol-forming substrate may be, for example, a powder, granule, pellet, shreds, spaghettis, strips or sheets comprising one or more of the following: Are: herbal leaves, tobacco leaves, pieces of tobacco leaf veins, recycled tobacco, homogenized tobacco, extruded tobacco and expanded tobacco. The solid aerosol-forming substrate may be in loose form and may be provided in a suitable container or cartridge. Optionally, the solid aerosol-forming substrate may contain additional tobacco or non-tobacco volatile taste (flavor) compounds that are released upon heating the substrate. The solid aerosol-forming substrate may also be, for example, a capsule comprising additional tobacco or non-tobacco volatile taste compounds and such capsules may be melted while heating the solid aerosol-forming substrate. Homogenization used herein Tobacco refers to a substance formed by agglomerating particulate tobacco. Homogenized tobacco may be in the form of sheets. Homogenized tobacco material may have an aerosol-former content of at least 5% on a dry weight basis. Homogenized tobacco material may have from 5% to 30% by weight of aerosol former content by dry weight. The sheet of homogenised tobacco may be formed by agglomerating particulate tobacco obtained by grinding or grinding one or both of tobacco leaf laminations and tobacco leaf stems. Alternatively, or in addition, the sheet of homogenised tobacco material may comprise, for example, one or more of tobacco dust, tobacco fines, and other particulate tobacco, for example, formed during processing, handling, and shipping. It may include. The sheet of homogenised tobacco material may comprise tobacco inherent binders, i.e. endogenous tobacco fixatives, one or more external fixatives, i.e. exogenous tobacco fixers or one or more binders combining them to help agglomerate particulate tobacco. May include; Alternatively, or additionally, the sheet of homogenised tobacco material may comprise tobacco and other additives including non-tobacco fibers, aerosol formers, wetting agents, plasticizers, flavoring agents, fillers, aqueous and non-aqueous solvents, and combinations thereof. It may include.

특히 바람직한 실시 예에서, 에어로졸-형성 기질은 균질화된 담배 물질의 수집된 압착 시트를 포함한다. 본원에서 사용되는, 용어 "주름진 시트(crimped sheet)“는 복수의 실질적으로 평행한 마루(ridge) 또는 주름을 가진 시트를 나타낸다. 바람직하게는, 에어로졸-발생 물품은 조립되었을 때, 실질적으로 평행한 마루 또는 주름은 에어로졸-발생 물질의 종축을 따라 또는 평행으로 확장된다. 이것은 유리하게는 에어로졸-형성 기질을 형성하는 균질화된 담배 물질의 압축 시트의 수집(gathering)을 용이하게 한다. 그러나, 에어로졸-발생 물품에 함유하기 위한 균질화된 담배 물질의 주름진 시트는 에어로졸-형성 기질이 조립될 때 에어로졸-발생 물질의 종축에 대해 예각 또는 둔각을 이루도록 배치된 복수의 실질적으로는 평행한 마루 또는 주름을 선택적으로 또는 추가적으로 가질 수 있음을 이해할 것이다. 특정 실시 예에서, 에어로졸-형성 기질은 실질적으로 그것의 전체 표면에 실질적으로 균일하게 짜여진 균질화된 담배 물질의 수집된 시트를 포함할 수 있다. 예를 들어, 에어로졸-형성 기질은 시트의 폭 전체에 실질적으로 균일하게 이격되어 실질적으로 평행한 복수의 마루 또는 주름을 포함하는 균질화된 담배 물질의 수집된 주름진 시트(crimped sheet)를 포함할 수 있다.In a particularly preferred embodiment, the aerosol-forming substrate comprises a collected compressed sheet of homogenised tobacco material. As used herein, the term “crimped sheet” refers to a sheet having a plurality of substantially parallel ridges or corrugations. Preferably, the aerosol-generating article, when assembled, is substantially parallel. The floor or corrugation extends along or parallel to the longitudinal axis of the aerosol-generating material, which advantageously facilitates the gathering of a compressed sheet of homogenised tobacco material forming an aerosol-forming substrate. The corrugated sheet of homogenised tobacco material for inclusion in the generating article selectively contains a plurality of substantially parallel floors or corrugations arranged to be acute or obtuse with respect to the longitudinal axis of the aerosol-generating material when the aerosol-forming substrate is assembled. It will be appreciated that in certain embodiments, the aerosol-forming substrate is substantially And comprise a collected sheet of homogenised tobacco material woven substantially uniformly over the entire surface of the aerosol-forming substrate, for example, a plurality of floors that are substantially evenly spaced substantially parallel throughout the width of the sheet. Or a gathered crimped sheet of homogenised tobacco material including pleats.

선택적으로, 고체 에어로졸-형성 기질은 열적으로 안정한 캐리어 상에 제공되거나 속에 내장될 수 있다. 캐리어는 분말, 과립, 펠렛, 슈레드(shreds), 스파게티, 스트립 또는 시트의 형태를 취할 수 있다. 선택적으로, 캐리어는 그것의 내부 표면에, 또는 그것의 외부 표면에, 또는 그것의 내부와 외부 표면 모두에 증착된 고체 기질의 박막을 가진 관형 캐리어일 수 있다. 이러한 관형 캐리어는, 예를 들어, 씨트, 폼(foam), 겔 또는 슬러리 같은 형태로 캐리어의 표면에 증착할 수 있다. 고체 에어로졸-형성 기질은, 예를 들면, 씨트, 폼(foam), 겔 또는 슬러리의 형태로 캐리어의 표면에 증착될 수 있다. 고체의 에어로졸-형성 기질은 캐리어의 전체 표면에 증착될 수 있고, 또는 선택적으로, 사용 중에 불균일한 맛 전달을 제공하기 위해 일정한 패턴으로 증착될 수 있다.Optionally, the solid aerosol-forming substrate may be provided on or embedded in a thermally stable carrier. The carrier may take the form of powder, granules, pellets, shreds, spaghetti, strips or sheets. Optionally, the carrier may be a tubular carrier having a thin film of solid substrate deposited on its inner surface, or on its outer surface, or on both its inner and outer surfaces. Such tubular carriers may be deposited on the surface of the carrier, for example in the form of sheets, foams, gels or slurries. Solid aerosol-forming substrates may be deposited on the surface of the carrier, for example in the form of sheets, foams, gels or slurries. Solid aerosol-forming substrates may be deposited on the entire surface of the carrier, or, optionally, in a pattern to provide non-uniform taste transfer during use.

상기 고체 에어로졸-형성 기질에 대해 참조를 했지만, 다른 형태의 에어로졸-형성 기질도 다른 실시 예에 사용될 수 있다는 것은 본 발명 기술 분야의 당업자에게 명백할 것이다. 예를 들어, 에어로졸-형성 기질은 액체 에어로졸-형성 기질일 수 있다. 액체 에어로졸-형성 기질이 제공되는 경우에는, 에어로졸-발생 장치는 바람직하게는 액체를 유지하기 위한 수단을 포함한다. 예를 들어, 액체 에어로졸-형성 기질은 콘테이너에 보관될 수 있다. 선택적으로 또는 추가적으로, 액체 에어로졸-형성 기질은 다공질 캐리어 물질에 흡수될 수 있다. 다공성 캐리어 물질은 예를 들면, 발포된(foamed) 금속 또는 플라스틱 물질, 폴리프로필렌, 테릴렌(terylene), 나일론 섬유 또는 세라믹과 같은 임의의 적합한 흡수성의 플러그 또는 본체로 이루어질 수 있다. 액체 에어로졸-형성 기질은 에어로졸-생성 장치의 사용 전에 다공성 캐리어 물질에 보관될 수 있으며, 또는 선택적으로, 액체 에어로졸-형성 기질은 사용 동안 또는 사용하기 직전에 다공성 캐리어 물질 속으로 방출할 수 있다. 예를 들어, 액체 에어로졸-형성 기질은 캡슐로 제공될 수 있다. 캡슐의 쉘(shell)은 바람직하게는 가열 즉시 용융되어 다공성 캐리어 물질 속으로 액체 에어로졸-형성 기질을 방출한다. 캡슐은 선택적으로 액체와 조합한 고체를 포함할 수 있다.Although reference has been made to the solid aerosol-forming substrate, it will be apparent to those skilled in the art that other types of aerosol-forming substrates may be used in other examples. For example, the aerosol-forming substrate can be a liquid aerosol-forming substrate. If a liquid aerosol-forming substrate is provided, the aerosol-generating device preferably comprises means for holding a liquid. For example, the liquid aerosol-forming substrate may be stored in a container. Alternatively or additionally, the liquid aerosol-forming substrate may be absorbed into the porous carrier material. The porous carrier material may consist of any suitable absorbent plug or body such as, for example, a foamed metal or plastic material, polypropylene, terylene, nylon fibers or ceramics. The liquid aerosol-forming substrate may be stored in the porous carrier material prior to use of the aerosol-generating device, or optionally, the liquid aerosol-forming substrate may be released into the porous carrier material during or immediately before use. For example, the liquid aerosol-forming substrate may be provided in a capsule. The shell of the capsule is preferably melted upon heating to release the liquid aerosol-forming substrate into the porous carrier material. Capsules may optionally comprise a solid in combination with a liquid.

선택적으로, 캐리어는 담배 성분이 혼입되어 있는 부직포 또는 섬유 다발일 수 있다. 부직포 또는 섬유 다발은, 예를 들면, 탄소 섬유, 천연 셀룰로오스 섬유, 또는 셀룰로오스 유도체 섬유를 포함할 수 있다.Optionally, the carrier may be a nonwoven or fiber bundle in which the tobacco component is incorporated. Nonwovens or fiber bundles may include, for example, carbon fibers, natural cellulose fibers, or cellulose derivative fibers.

에어로졸-발생 장치는 내부 및 외부 히터에 전력을 공급하기 위한 전원을 더 포함할 수 있다. 전원은, 예를 들어, 임의의 적절한 전원, DC 전압원일 수 있다. 일 실시 예에서, 전원은 리튬이온 전지이다. 선택적으로, 전원은 니켈-금속 하이브리드 배터리, 니켈 카드늄 배터리, 또는 예를 들어, 니켈-코발트, 리듐-철-인산염 또는 리듐 폴리머 배터리와 같은 리듐 기반 배터리일 수 있다. The aerosol-generating device may further comprise a power source for supplying power to the internal and external heaters. The power source can be, for example, any suitable power source, a DC voltage source. In one embodiment, the power source is a lithium ion battery. Optionally, the power supply may be a nickel-metal hybrid battery, a nickel cadmium battery, or a lithium based battery such as, for example, nickel-cobalt, lithium-iron-phosphate or lithium polymer battery.

일 실시 예에서, 에어로졸-발생 장치는 사용자가 퍼프(puff)하고 있음을 나타내는 공기 흐름을 검출하는 센세를 더 포함하며, 전기 히터의 동작 또는 전기 히터의 향상된 에너지 관리를 기반으로 퍼프를 가능하게 한다. 센서는 기계적 장치, 전기-기계 장치, 광학 장치, 광학-기계식 장치 및 마이크로 전자-기계 시스템(MEMS) 기반의 센서 중 하나일 수 있다. 그 실시 예에서, 센서는 사용자가 퍼프함을 감지할 때 전기 히터를 활성화하도록 배치된 전원 및 시스템에 접속될 수 있다. 다른 실시 예에서, 시스템은 또한 사용자가 퍼프를 개시하거나 또는 오래-지속하는 흡연 경험을 가능하게 하도록 수동으로 작동 할 수 있는 스위치를 더 포함한다.In one embodiment, the aerosol-generating device further includes a sensation for detecting an air flow indicating that the user is puffing, enabling puff based on the operation of the electric heater or improved energy management of the electric heater. . The sensor may be one of a mechanical device, an electro-mechanical device, an optical device, an optical-mechanical device, and a micro electro-mechanical system (MEMS) based sensor. In that embodiment, the sensor may be connected to a power source and a system arranged to activate the electric heater when the user senses puffiness. In another embodiment, the system further includes a switch that can be manually operated to allow the user to initiate a puff or to enable a long-lasting smoking experience.

에어로졸-발생 장치는 바람직하게는 한 손의 손가락 사이에 쥐기 편안하도록 손에 쥐는(handhold) 에어로졸-발생 장치이다. 에어로졸-발생 장치는 모양에 있어서 실질적으로 원통형일 수 있다. 에어로졸-발생 장치는, 다각형의 단면과 한 쪽 면에 형성된 돌출된 버튼을 가질 수 있다: 이 실시 예에서, 에어로졸-발생 장치의 외부 직경은 한 쪽 평면에서 반대쪽 평면까지 측정된 약 12.7 mm 내지 약 13.65 mm 사이 일 수 있다; 한 쪽 가장자리(edge)에서 반대편 가장자리까지 측정된 약 13.4 mm 내지 약 14.2mm 사이(즉, 에어로졸-발생 장치의 일측면 상의 두 면(two face)의 교차점에서 다른 면의 대응하는 교차점까지); 및 버튼의 상단에서 반대편 바닥의 평면까지 측정된 약 14.2 mm 과 약 15mm 사이이다. 에어로-졸 발생 장치의 길이는 약 70mm 와 120mm 사이에 있을 수 있다.The aerosol-generating device is preferably an aerosol-generating device that is held in hand to be comfortable to hold between the fingers of one hand. The aerosol-generating device may be substantially cylindrical in shape. The aerosol-generating device may have a polygonal cross section and a raised button formed on one side: in this embodiment, the outer diameter of the aerosol-generating device is measured from about 12.7 mm to about one plane to the opposite plane. Can be between 13.65 mm; Between about 13.4 mm and about 14.2 mm (ie, from the intersection of two faces on one side of the aerosol-generating device to the corresponding intersection of the other side) measured from one edge to the opposite edge; And between about 14.2 mm and about 15 mm measured from the top of the button to the plane of the opposite bottom. The length of the aerosol-generating device may be between about 70 mm and 120 mm.

다른 측면에서는, 다음의 단계를 포함하는 에어로졸-형성 기질의 히팅 방법이 제공된다: 에어로졸-형성 기질의 내부 영역에 제1 히터를 제공하는 단계; 기질의 외부 표면에 또는 근처에 제2 히터를 제공하는 단계; 및 제2 히터가 제1 히터보다 낮은 온도에 있도록 제1 히터 및 제2 히터의 온도를 제어하는 단계를 포함한다.In another aspect, a method of heating an aerosol-forming substrate is provided, comprising: providing a first heater to an interior region of an aerosol-forming substrate; Providing a second heater at or near the outer surface of the substrate; And controlling the temperatures of the first heater and the second heater such that the second heater is at a lower temperature than the first heater.

외부 히터는 125℃ 와 175℃ 사이의 온도를 갖도록 제어될 수 있다. 내부 히터는 200℃ 와 450℃사이의 온도를 갖도록 제어될 수 있다. 사용 시, 외부 히터는 에어로졸-형성 기질보다 낮지만 주위 온도보다 높은 온도를 가질 수 있다.The external heater can be controlled to have a temperature between 125 ° C and 175 ° C. The internal heater can be controlled to have a temperature between 200 ° C and 450 ° C. In use, the external heater may have a temperature lower than the aerosol-forming substrate but higher than the ambient temperature.

도 1에서, 전기적으로 가열된 에어로졸 발생 시스템(100)의 실시 형태의 내부가 단순화된 방식으로 도시된다. 특히, 전기적으로 가열된 에어로졸 발생 시스템(100)의 요소는 도 1에 일정 비율로 도시되지는 않는다. 이러한 실시 예를 이해하는데 상관없는 요소는 도 1을 간단하게 하기 위해 생략되었다.In FIG. 1, the interior of an embodiment of an electrically heated aerosol-generating system 100 is shown in a simplified manner. In particular, elements of the electrically heated aerosol-generating system 100 are not shown to scale in FIG. 1. Elements irrelevant to understanding this embodiment are omitted to simplify FIG. 1.

전기적으로 가열된 에어로졸 생성 시스템(100)은 하우징(10) 및 예를 들어, 담배와 같은 에어로졸-형성 기질(2)을 포함한다. 에어로졸-형성 기질(2)은 히터(20)와 열적으로 근접하도록 하우징(10) 내부에 밀어 넣는다. 에어로졸-형성 기질(2)은 서로 다른 온도에서 일정 범위의 휘발성 화합물을 방출할 것이다. 에어로졸-형성 기질(2)으로부터 방출되는 휘발성 화합물의 일부는 오직 히팅 공정을 통해 형성된다. 각각의 휘발성 화합물은 특유의 방출 온도 이상에서 방출될 것이다. 전기적으로 가열된 에어로졸 발생 시스템(100)의 최대 작동 온도를 일부의 휘발성 화합물의 방출 온도 미만이 되도록 제어함으로써, 이러한 연기 성분의 방출 또는 형성을 피할 수 있다.The electrically heated aerosol generating system 100 comprises a housing 10 and an aerosol-forming substrate 2 such as, for example, tobacco. The aerosol-forming substrate 2 is pushed into the housing 10 in thermal proximity to the heater 20. The aerosol-forming substrate 2 will release a range of volatile compounds at different temperatures. Some of the volatile compounds released from the aerosol-forming substrate 2 are formed only through the heating process. Each volatile compound will be released above a specific release temperature. By controlling the maximum operating temperature of the electrically heated aerosol-generating system 100 to be below the release temperature of some volatile compounds, the release or formation of such smoke constituents can be avoided.

부가적으로, 하우징(10)은 전기 에너지 공급(40), 예를 들어, 재충전이 가능한 리튬 이온 배터리를 포함한다. 콘트롤러(30)는 히터(20), 전기 에너지 공급(40), 에어로졸-형성 기질 검출기(32) 및 예를 들어 디스플레이와 같은 그래픽 사용자 인터페이스(36)에 연결된다. 콘트롤러(30)는 그 온도를 조절하기 위하여 히터(20)에 공급되는 전력을 제어한다. 일반적으로 에어로졸-형성 기질은 250℃ 내지 450℃ 사이의 온도까지 가열된다.에어로졸-형성 기질 검출기(32)는 히터(20)와 열적으로 근접한 에어로졸-형성 기질(2)의 존재와 정체를 검출할 수 있고 에어로졸-형성 기질(2)의 존재를 콘트롤러(30)에 신호로 알릴 수 있다.Additionally, housing 10 includes an electrical energy supply 40, for example a rechargeable lithium ion battery. The controller 30 is connected to a heater 20, an electrical energy supply 40, an aerosol-forming substrate detector 32 and a graphical user interface 36 such as, for example, a display. The controller 30 controls the power supplied to the heater 20 to adjust its temperature. Generally, the aerosol-forming substrate is heated to a temperature between 250 ° C. and 450 ° C. The aerosol-forming substrate detector 32 can detect the presence and retention of the aerosol-forming substrate 2 in thermal proximity to the heater 20. And the presence of the aerosol-forming substrate 2 can be signaled to the controller 30.

콘트롤러(30)는 사용자 인터페이스(36)를 제어하여, 예를 들어, 배터리 전력, 온도, 에어로졸-형성 기질(2)의 상태, 다른 메시지 또는 이들의 조합 같은 시스템 정보를 표시하도록 한다.The controller 30 controls the user interface 36 to display system information such as, for example, battery power, temperature, status of the aerosol-forming substrate 2, other messages, or a combination thereof.

도 2는 일 실시 예에 따른 히터 장치의 개략적인 단면도이다. 도 2는 기질이 삽입되는 장치의 단지 앞부분만을 도시한다. 하우징은 종단 개방되고 에어로졸-형성 기질(2, 점선으로 표시)이 삽입 될 수 있는 기질 수용 캐비티를 정의한다. 캐비티는 사용자가 퍼프할 수 있는 흡연 물품의 형태로 원통형 기질을 수용하도록 구성된다.2 is a schematic cross-sectional view of a heater apparatus according to an embodiment. 2 shows only the front of the device into which the substrate is inserted. The housing defines a substrate receiving cavity into which the terminal can be opened and into which the aerosol-forming substrate (indicated by dashed lines) can be inserted. The cavity is configured to receive a cylindrical substrate in the form of a smoking article that a user can puff.

히터는 세 개의 분리된 히터 요소, 내부 히터 소자(22) 및 두 개의 외부 히터 소자(24, 26)를 포함한다. 내부 히터(22)는 베이스(21)에 지지되는 블레이드의 형태이며, 도 3a 에서 더 명확하게 도시되어 있다. 내부 히터 소자(22)는 기질 내부에 수용되도록 구성되어 있다. 도 3b에 더 명확하게 도시된 외부 히터 소자(24, 26)는 흡연 물품의 외부 표면에 가까이 또는 접촉되도록 배치된다. 외부 히터 소자(24, 26)는 활 모양(arcuate)의 단면을 가지고 캐비티의 주위(perimeter)로 연장된다.The heater comprises three separate heater elements, an internal heater element 22 and two external heater elements 24, 26. The internal heater 22 is in the form of a blade supported on the base 21 and is shown more clearly in FIG. 3A. The internal heater element 22 is configured to be accommodated inside the substrate. The external heater elements 24, 26 shown more clearly in FIG. 3B are arranged to be in close contact with or in contact with the outer surface of the smoking article. The external heater elements 24, 26 have an arcuate cross section and extend to the perimeter of the cavity.

외부 히터는 하우징(10) 내의 지지 구조물(50) 내에 장착된다. 지지 구조물은 보다 명확하게 도 3c 에 도시되고 그 안에 형성된 복수의 구멍(54)을 가진 원통형 쉘(52)을 포함한다. 외부 히터 소자(24, 26)는 히터 소자(24, 26)에서 지지 구조물(50)까지 및 하우징(10)까지 전도성 손실을 최소화하기 위해 셸 상에 나선형 내부 리브(rib) 구조물(56)에 지지된다. 캡 구조물(58)은 히터를 위치에 안정되게 고정하기 위해 제공된다.The external heater is mounted in the support structure 50 in the housing 10. The support structure more particularly includes a cylindrical shell 52 having a plurality of holes 54 formed therein and formed therein. The external heater elements 24, 26 support the helical inner rib structure 56 on the shell to minimize conductivity losses from the heater elements 24, 26 to the support structure 50 and to the housing 10. do. The cap structure 58 is provided to stably fix the heater in position.

도 3a는 지지 베이스(21)의 내부 히터 소자(22)를 나타낸다. 내부 히터는 백금 트랙이 증착되어 있는 세라믹 물질로 형성된 블레이드의 형태이다. 히터는 백금 트랙 전체에 전압을 통과시켜 활성화된다. 블레이드는 에어로졸-형성 기질(2)로부터 삽입 및 제거를 쉽게 하기 위한 형태이다.3a shows the internal heater element 22 of the support base 21. The internal heater is in the form of a blade formed of ceramic material on which platinum tracks are deposited. The heater is activated by passing a voltage across the platinum track. The blade is shaped to facilitate insertion and removal from the aerosol-forming substrate 2.

도 3b는 그 주위에 위치한 외부 히터 소자(24, 26) 및 베이스(21)의 부분을 구비한 도 3a의 내부 히터 소자(22)의 사시도이다. 도 3b에 도시 된 바와 같이, 외부 히터 소자는 기질 수용 캐비티의 주위로 확장되는 커브의 또는 활 모양의(arcuate) 시트로 형성된다. 외부 히터 소자는 사이에 저항 히팅 트랙이 형성되는 플랙셔블(유연한) 폴리아미드 시트로 형성된다. 이러한 유형의 플랙셔블 히터는 미국 우편 번호 55432 미네소타 주 미니애폴리스 시 커머스레인 7300 소재의 Minco에서 구할 수 있다.FIG. 3B is a perspective view of the internal heater element 22 of FIG. 3A with portions of the base heater 21 and external heater elements 24 and 26 positioned around it. As shown in FIG. 3B, the external heater element is formed of a curved or arcuate sheet that extends around the substrate receiving cavity. The external heater element is formed of a flexible (flexible) polyamide sheet with resistance heating tracks formed therebetween. This type of flexible heater is available from Minco, Commerce, 7300, Minneapolis, Minnesota, USA.

도 3b에 도시된 외부 히터 소자는 캐비티의 전체 주위에 연장되지 않지만, 내부 히터 소자(22)의 형상과 일치하도록 위치된다. 외부 히터 소자는 가능한 한 캐비티 내의 온도 분포를 균등하게 제공하기 위하여, 내부 히터 소자로부터 가장 멀리 떨어져 캐비티 주위의 영역을 커버하도록 위치하는 형상으로 구성된다. 그러나, 이것은 또한 캐비티의 전체 주위에 하나 이상의 외부 히터 소자를 제공하고 가능한 가장 균등한 온도 분포를 얻도록 외부 히터 소자의 다른 섹션에 공급되는 전력을 제어함으로써 달성 될 수 있다. 다르게 형성된 내부 히터 소자 또는 소자들을 사용하는 것도 물론 가능하다.The external heater element shown in FIG. 3B does not extend around the entirety of the cavity but is positioned to match the shape of the internal heater element 22. The external heater element is configured in a shape positioned to cover the area around the cavity farthest away from the internal heater element in order to provide as even a temperature distribution as possible in the cavity. However, this can also be accomplished by providing one or more external heater elements around the entire cavity and controlling the power supplied to other sections of the external heater element to obtain the most even temperature distribution possible. It is of course also possible to use internally formed internal heater elements or elements.

전원에 내부 및 외부 히터 소자의 전기적인 접속은 명확하게 도시되지 않는다. 그러나, 내부 및 외부 히터 소자는 전기적으로 콘트롤러(30) 및 배터리(40)에 연결됨을 분명히 해야 한다.The electrical connection of the internal and external heater elements to the power source is not clearly shown. However, it should be clear that the internal and external heater elements are electrically connected to the controller 30 and the battery 40.

도 3c는 외부 히터 소자(24, 26)의 주위에 위치하는 지지 구조물(50)과 함께 도 3b의 히터 장치를 도시한다. 지지 구조물은 PEEK 같은 가열 가소물 또는 다른 적합한 온도 저항성 물질로 형성된 원통형 쉘(52)을 포함한다. 구멍(54)은 그것의 질량, 특히 열적 질량을 감소시키기 위하여 쉘을 통해 형성된다. 기술된 쉘(52)은 패턴화된 내부 표면을 가지며, 이 예에서는 열적 접촉을 최소화하면서 외부 히터 소자를 지원하는 내부 나선형 리브(rib)를 가진다. 이것은 도 3c에는 볼 수 없다. 쉘(52)은 베이스(21) 위에 끼운다. 캡(58)은, 또한, 플라스틱 또는 세라믹과 같은 열 저항 물질로 형성되어 지지 구조물을 완성하기 위하여 쉘과 외부 히터 소자(24,26)의 상부에 끼운다. 일반적으로, 바람직하지 못한 휘발성 화합물 방출을 방지하는 충분히 높은 용융/분해(degradation) 온도를 갖는 임의의 재료는 사용될 수 있다. 3C shows the heater arrangement of FIG. 3B with a support structure 50 positioned around the external heater elements 24, 26. The support structure includes a cylindrical shell 52 formed of a heated plastic such as PEEK or other suitable temperature resistant material. The hole 54 is formed through the shell to reduce its mass, in particular the thermal mass. The shell 52 described has a patterned inner surface, which in this example has an inner helical rib that supports the outer heater element while minimizing thermal contact. This is not seen in Figure 3c. The shell 52 fits over the base 21. The cap 58 is also formed of a heat resistant material such as plastic or ceramic and fitted over the shell and the top of the external heater elements 24 and 26 to complete the support structure. In general, any material with a sufficiently high melting / degradation temperature that prevents undesirable volatile compound release can be used.

사용 시 ,내부 히터 소자(22)는 외부 히터 소자보다 더 높은 온도를 갖도록 제어된다. 이 실시 예에서, 내부 히터 소자는 350℃의 최대 온도를 가지도록 제어되고 사용 중 그 최대 온도에 가깝도록 유지된다. 외부 히터 소자(24, 26)는 150℃의 최대 온도를 가지도록 제어되고 사용 중 그 최대 온도에 가깝도록 유지된다.In use, the internal heater element 22 is controlled to have a higher temperature than the external heater element. In this embodiment, the internal heater element is controlled to have a maximum temperature of 350 ° C. and maintained close to its maximum temperature during use. The external heater elements 24, 26 are controlled to have a maximum temperature of 150 ° C. and remain close to their maximum temperature during use.

외부 히터(24, 26)는 활성 절연의 형태를 제공한다. 즉, 그들은 가열된 기질 전체에 열 변화율을 감소시킨다. 사용 시, 에어로졸-형성 기질은 일반적으로 외부 히터 소자보다 훨씬 높은 온도에 도달하지만, 기질 전체에 열 변화율을 감소시킴으로써, 기질의 보다 균등한 히팅을 달성할 수 있고, 내부 히터 소자에 대한 낮은 온도를 사용할 수 있다.External heaters 24 and 26 provide some form of active insulation. That is, they reduce the rate of heat change throughout the heated substrate. In use, aerosol-forming substrates generally reach temperatures much higher than external heater elements, but by reducing the rate of heat change throughout the substrate, more even heating of the substrate can be achieved and lower temperatures for the internal heater elements Can be used.

도 4는 도 1 및 도 2에 도시된 형태의 장치에 사용될 수 있는 추출기 슬리브(60)를 나타낸다. 추출기 슬리브(sleeve)는 장치에 또는 장치로부터 에어로졸-형성 기질을 삽입 및 추출을 돕는다. 추출기 슬리브는 속이 비어있고(hollow)이고 원통형 에어로졸-형성 기질을 보유하고 있다. 추출기 슬리브는 상단부로부터 슬리브 속으로 기질의 삽입과 하단부로부터 기질 내부로 내부 히터(22)의 삽입 모두를 허용하기 위하여 양 단부에 개방되어 있다. 립(lip, 61)은 추출 과정 동안 기질을 유지하도록 추출기 슬리브(60)의 하단부에 형성될 수 있다. 추출기 슬리브는 화살표(66)의 방향으로 기질 수용 캐비티 안으로 삽입되도록 구성되어 있다.4 shows an extractor sleeve 60 that can be used in the device of the type shown in FIGS. 1 and 2. Extractor sleeves aid in inserting and extracting aerosol-forming substrate into or from the device. The extractor sleeve is hollow and has a cylindrical aerosol-forming substrate. The extractor sleeve is open at both ends to allow both insertion of the substrate from the top end into the sleeve and insertion of the internal heater 22 into the substrate from the bottom end. Lip 61 may be formed at the bottom of extractor sleeve 60 to retain the substrate during the extraction process. The extractor sleeve is configured to be inserted into the substrate receiving cavity in the direction of arrow 66.

에어로졸-형성 기질은 추출기(64)의 다리(62)와 윈도우(64) 영역에 위치한다. 윈도우(64)는, 외부 히터소자(24, 26)에 대응하도록 형성된다. 윈도우(64)는 단순히 추출기 슬리브의 구멍일 수 있고 또는 알루미늄과 같은 열 전도성 물질로부터 형성될 수 있다.The aerosol-forming substrate is located in the region of the leg 62 and the window 64 of the extractor 64. The window 64 is formed to correspond to the external heater elements 24 and 26. The window 64 may simply be a hole in the extractor sleeve or may be formed from a thermally conductive material such as aluminum.

도 5는 추출기 슬리브가 삽입된 도 2에 도시된 형태의 장치의 개략적인 방사상 단면도이다. 추출기 슬리브의 다리(62)는, 외부 히터 소자(24, 26) 사이의 공간에 위치함을 나타낸다. 또한 외부 히터 소자를 위한 지지 슬리브(52)는 추출기 슬리브의 다리를 수신하기 위해 잘라 낸 부분임을 알 수 있다. 이것은 외부 히터 소자가 사용 시 에어로졸-형성 기질에 접촉 또는 매우 가까이 배치되도록 허용한다.5 is a schematic radial cross-sectional view of the device of the type shown in FIG. 2 with an extractor sleeve inserted. The leg 62 of the extractor sleeve is located in the space between the external heater elements 24, 26. It can also be seen that the support sleeve 52 for the external heater element is cut out to receive the leg of the extractor sleeve. This allows the external heater element to be placed in contact or very close to the aerosol-forming substrate in use.

다른 실시 예에서, 외부 히터는 도 4에 도시된 형태의 추출기 슬리브의 일부로서 형성 될 수 있다. 이는 도 6에 개략적으로 도시되어 있다. 도 6은 에어로졸-형성 기질이 삽입될 수 있는 캐비티를 정의하는 에어로-졸 발생 장치의 하우징(70)을 나타낸다. 캐비티 내에 베이스(71)에서 지지되는 도 3a에 나타낸 바와 같이 블레이드 형태의 내부 히터 (72)가 있다. 추출기 슬리브(73)는 캐비티 내부로 삽입된다. 추출기 슬리브는 한 쪽 단부 에 형성된 유지(retaining) 립(77)을 가진 실질적으로 속이 빈(hollow), 관형 구조물이다. 추출기 슬리브는 원통형 에어로졸-형성 기질(도시되지 않음)을 유지하고 캐비티의 안팎으로 슬라이드될 수 있다. 립(77)은 슬리브(73)가 캐비티에서 제거될(withdrawn ) 때 원통형 에어로졸-형성 기질을 유지한다. In other embodiments, the external heater may be formed as part of an extractor sleeve of the type shown in FIG. 4. This is shown schematically in FIG. 6. FIG. 6 shows a housing 70 of an aerosol-generating device defining a cavity into which an aerosol-forming substrate can be inserted. Within the cavity there is an internal heater 72 in the form of a blade as shown in FIG. 3A supported at the base 71. The extractor sleeve 73 is inserted into the cavity. The extractor sleeve is a substantially hollow, tubular structure with retaining lips 77 formed at one end. The extractor sleeve retains a cylindrical aerosol-forming substrate (not shown) and can slide in and out of the cavity. The lip 77 retains a cylindrical aerosol-forming substrate when the sleeve 73 is withdrawn from the cavity.

외부 히터 소자(74)는 슬리브(73)의 내부 표면 상에 형성되고 슬리브의 원주 주위에 연장된다. 내부 히터 소자는 추출기 슬리브 상에 형성된 전기 저항성 트랙이고 백금으로 제조될 수 있다. 외부 히터 소자(74)에 전력을 공급하기 위해 전기 접점(75)은 슬리브(73)의 내부 표면에 저항성 트랙과 슬리브(73)의 외부 표면에 접촉 영역 사이에 전기적 연결을 제공하도록 제공된다. 접점(75)은 슬리브(73)가 완전히 삽입된 위치에 있을 때 하우징 접점(76)에 접촉한다. 하우징 접점(76)은 도 1을 참조하여 설명한 바와 같이 에어로-졸 발생 장치 내의 콘트롤러 및 배터리에 전기적으로 접속되어 있다.The external heater element 74 is formed on the inner surface of the sleeve 73 and extends around the circumference of the sleeve. The internal heater element is an electrically resistive track formed on the extractor sleeve and can be made of platinum. In order to power the external heater element 74, an electrical contact 75 is provided to provide an electrical connection between the resistive track on the inner surface of the sleeve 73 and the contact area on the outer surface of the sleeve 73. The contact 75 contacts the housing contact 76 when the sleeve 73 is in the fully inserted position. The housing contact 76 is electrically connected to the controller and the battery in the aero-sol generating device as described with reference to FIG. 1.

이전의 실시 예를 참조하여 설명한 바와 같이, 외부 히터는 하나 또는 복수의 별도의 히터 소자로 형성될 수 있고, 내부 히터 소자 또는 소자들의 형상에 대응하여 형상화되거나 제어될 수 있다.As described with reference to the previous embodiment, the external heater may be formed of one or a plurality of separate heater elements, and may be shaped or controlled corresponding to the shape of the internal heater element or elements.

위에 설명된 실시 예는 기술되었지만 그에 제한하지는 않는다. 위에 검토된 실시 예에 비추어, 상기 바람직한 실시 예와 일치하는 다른 실시 예는 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명백할 것이다.The embodiment described above has been described but is not limited thereto. In view of the embodiments discussed above, other embodiments consistent with the above preferred embodiments will be apparent to those of ordinary skill in the art.

Claims (15)

에어로졸 발생 장치에 있어서,
에어로졸-형성 기질을 수용하도록 구성된 기질 수용 캐비티;
기질 수용 캐비티 내에 위치한 내부 히터;
기질 수용 캐비티의 주위(perimeter)에 위치한 외부 히터; 및
내부 히터 또는 외부 히터 또는 내부 및 외부 히터 모두에 전원 공급을 제어하기 위한 콘트롤러로 구성되어, 외부 히터가 내부 히터보다 낮은 온도를 가지도록 구성되며,
외부 히터는 캐비티의 주위(perimeter)에 각각 부분적으로 확장하는 두 개의 히터 소자를 포함하는 에어로졸 발생 장치. In the aerosol-generating device,
A substrate receiving cavity configured to receive an aerosol-forming substrate;
An internal heater located within the substrate receiving cavity;
An external heater located at the perimeter of the substrate receiving cavity; And
Consists of a controller for controlling the power supply to the internal heater or external heater or both internal and external heaters, the external heater is configured to have a lower temperature than the internal heater,
The external heater includes two heater elements each partially extending around the perimeter of the cavity. 청구항 1에 있어서,
외부 히터는 내부 히터와 함께 캐비티의 주위(perimeter)에 균등한(uniform) 온도 분포가 제공되도록 형상화 또는 제어되도록 구성된 에어로졸 발생 장치.The method according to claim 1,
The external heater is configured to be shaped or controlled to provide a uniform temperature distribution in the perimeter of the cavity with the internal heater. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
콘트롤러는 100℃ 내지 200℃ 사이의 온도를 가지도록 외부 히터를 제어하도록 구성된 에어로졸 발생 장치.The method according to claim 1 or 2,
The controller is configured to control the external heater to have a temperature between 100 ° C and 200 ° C. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
콘트롤러는 320℃ 내지 420℃ 사이의 온도를 가지도록 내부 히터를 제어하도록 구성된 에어로졸 발생 장치.The method according to claim 1 or 2,
The controller is configured to control the internal heater to have a temperature between 320 ° C and 420 ° C. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
외부 히터는 기질 수용 캐비티의 주위에 대칭되게 배치됨을 특징으로 하는 에어로졸 발생 장치.The method according to claim 1 or 2,
Wherein the external heater is disposed symmetrically around the substrate receiving cavity. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
외부 히터는 복수의 외부 히터 소자를 포함함을 특징으로 하는 에어로졸 발생 장치.The method according to claim 1 or 2,
The external heater is aerosol-generating device, characterized in that it comprises a plurality of external heater elements. 청구항 6에 있어서,
두 개의 히터 소자는 각각 활 모양의 단면을 갖는 것을 특징으로 하는 에어로졸 발생 장치.The method according to claim 6,
An aerosol-generating device, characterized in that two heater elements each have a bow-shaped cross section. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
사용 시, 외부 히터는 에어로졸-형성 기질보다 낮지만 주변 온도보다 높은 온도를 가짐을 특징으로 하는 에어로졸 발생 장치.The method according to claim 1 or 2,
In use, the aerosol-generating device, characterized in that the external heater has a temperature lower than the aerosol-forming substrate but higher than the ambient temperature. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
에어로졸-발생 장치는 외부 히터 주위에 외부 히터와 접촉하는 하나 이상의 리브 또는 돌출부(projections)를 가진 내부 표면을 포함하는 지지 구조물을 포함함을 특징으로 하는 에어로졸 발생 장치.The method according to claim 1 or 2,
The aerosol-generating device comprises a support structure comprising an inner surface having one or more ribs or projections in contact with the external heater about the external heater. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
에어로졸-발생 장치의 외부 히터는 캐비티의 내부 표면에 위치하거나 또는 캐비티의 내부 표면을 형성하여, 사용 시, 외부 히터가 에어로졸-형성 기질과 접촉하도록 구성됨을 특징으로 하는 에어로졸 발생 장치.The method according to claim 1 or 2,
The external heater of the aerosol-generating device is located on or forms an inner surface of the cavity such that, in use, the external heater is configured to contact the aerosol-forming substrate. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
외부 히터는 장치의 하우징에 대하여 움직일 수 있는 슬리브에 제공됨을 특징으로 하는 에어로졸 발생 장치.The method according to claim 1 or 2,
An external heater is provided in the sleeve that is movable relative to the housing of the device. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
장치는 전기적으로 가열되는 흡연 장치임을 특징으로 하는 에어로졸 발생 장치.The method according to claim 1 or 2,
An aerosol-generating device, characterized in that the device is an electrically heated smoking device. 에어로졸-형성 기질을 가열하는 방법에 있어서,
에어로졸-형성 기질의 내부 영역과 접촉할 수 있는 제1 히터를 제공하는 단계;
기질의 외부 표면과 접촉할 수 있는 제2 히터를 제공하는 단계; 및
제1 히터 및 제2 히터의 온도를 제어하도록 구성된 콘트롤러를 제공하는 단계를 구비하여, 제2 히터는 제1 히터의 온도보다 낮으며,
제2 히터는 에어로졸-형성 기질을 수용하도록 구성된 기질 수용 캐비티의 주위(perimeter)에 각각 부분적으로 확장하는 두 개의 히터 소자를 포함하는 것을 특징으로 하는 에어로졸-형성 기질을 가열하는 방법.A method of heating an aerosol-forming substrate,
Providing a first heater capable of contacting an interior region of the aerosol-forming substrate;
Providing a second heater capable of contacting the outer surface of the substrate; And
Providing a controller configured to control the temperature of the first heater and the second heater, wherein the second heater is lower than the temperature of the first heater,
And the second heater comprises two heater elements each partially extending around a perimeter of the substrate receiving cavity configured to receive the aerosol-forming substrate. 청구항 13에 있어서,
외부 히터가 100℃ 내지 200℃ 사이의 온도를 가지도록 제어함을 특징으로 하는 에어로졸-형성 기질을 가열하는 방법.The method according to claim 13,
A method of heating an aerosol-forming substrate, characterized in that the external heater is controlled to have a temperature between 100 ° C and 200 ° C. 청구항 13 또는 청구항 14에 있어서,
내부 히터가 320℃ 내지 420℃ 사이의 온도를 가지도록 제어함을 특징으로 하는 에어로졸-형성 기질을 가열하는 방법.The method according to claim 13 or 14,
A method of heating an aerosol-forming substrate, characterized in that the internal heater is controlled to have a temperature between 320 ° C and 420 ° C.
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